Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Объекты химического комплекса arrow РД 26-01-143-83 Надежность изделий химического машиностроения. Оценка надежности и эффективности при  
18.06.2018
    
РД 26-01-143-83 Надежность изделий химического машиностроения. Оценка надежности и эффективности при

РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

НАДЁЖНОСТЬ ИЗДЕЛИЙ ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ.

Оценка надёжности и эффективности при проектировании.

РД 26-01-143-83

УТВЕРЖДАЮ

Начальник Всесоюзного
промышленного объединения

В. А. Чернов

РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

НАДЁЖНОСТЬ ИЗДЕЛИЙ ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ.

Оценка надёжности и эффективности при проектировании.

РД 26-01-143-83

Вводится впервые

Приказом по ВПО от 05.10.83 г. № 141 срок введения установлен

с 01.01.84.

Настоящий руководящий нормативный документ устанавливает методы оценки надёжности и эффективности изделий химического машиностроения в составе технологических линий.

УТВЕРЖДЁН                       ВСЕСОЮЗНЫМ ПРОМЫШЛЕННЫМ ОБЪЕДИНЕНИЕМ

                                           В. А. Чернов

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ      Приказом по ВПО от 05.10.83 г. № 141

ИСПОЛНИТЕЛИ                  Д. Н. Гальперин

                                               В. Д. Жданов

                                               Р. Г. Маннапов

                                               Д. В. Баконин

                                               В. И. Бобышев

                                               В. Ф. Самсонов

                                               Н. Д. Козлова

СОГЛАСОВАН                    УкрНИИхиммашем

                                               В. Ф. Павленко

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Оценка показателей надёжности изделий должна осуществляться во взаимосвязи с эффективностью их функционирования и экономической эффективностью.

1.2. Методы оценки надёжности и эффективности, установленные данным документом, предназначены для решения следующих задач:

обоснование численных значений показателей надёжности и эффективности изделия, подлежащих включению в конструкторскую и нормативно-техническую документацию;

обоснование технико-экономических требований к разрабатываемому изделию, обеспечивающих заданный уровень его надёжности и эффективности;

сравнение вариантов конструктивных решений изделия;

прогнозирование надёжности и эффективности функционирования изделий для учета в системе ценообразования.

1.3. Оценка показателей надёжности и эффективности функционирования изделий химического машиностроения должна проводиться расчётным методом, изложенным в разделе 2.

Для изделий (элементов изделия), не имеющих аналогов, оценка показателей надежности должна проводиться экспертным методом в соответствии с ГОСТ 23554.0-79, ГОСТ 23554.1-79 и ГОСТ 23554.2-81.

Расчет экономической эффективности и уровня качества изделий следует выполнять в соответствии с рекомендуемым приложением 1.

1.4. Расчет показателей надежности следует проводить на дух стадиях:

предварительный (ориентировочный) - на стадии технического задания на разработку изделия (ТЗ) с целью оценки значений показателей в выдвигаемых требованиях заказчика и служит основанием для их внесения в ТЗ;

уточненный - на стадии технического проекта (ТП) с целью подтверждения соответствия значений показателей требованиям ТЗ и служит основанием для их включения в конструкторскую документацию.

1.5. Показатели надёжности изделия, нормируемые в соответствии с РД РТМ 26-01-135-81 и ОСТ 26-01-150-82 и необходимые для расчета эффективности изделия, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Наименование показателя

Обозначение

Определение по

Показатели безотказности

 

 

Наработка на отказ, ч

Т

ГОСТ 13377-75

Показатели долговечности

 

 

Ресурс между плановыми ремонтами

 

 

текущими, ч

Трт

- » -

средними, ч

Трс

ГОСТ 18322-78

капитальными, ч

Трк

 

Срок службы до списания, лет

Тсл

ГОСТ 13377-75

Показатели ремонтопригодности

 

 

Среднее время восстановления, ч

Тв

ГОСТ 13377-75

Продолжительность плановых ремонтов

 

 

текущего, ч

Тпт

ГОСТ 18322-78

среднего, ч

Тпс

 

капитального, ч

Тпк

 

Комплексные показатели

 

 

Коэффициент готовности

Кг

ГОСТ 13377-75

Коэффициент технического использования

Кти

- » -

Примечание: В соответствии с ГОСТ 22851-77 показатели могут быть средними, назначенными и гамма-процентными. Установленные показатели долговечности (по ГОСТ 23642-79 и ОСТ 26-01-150-82) должны определяться по гамма-процентным показателям.

1.6. Расчету надежности должен предшествовать анализ условий эксплуатации и конструкции изделия.

При анализе определяются элементы (сборочные единицы, детали), приводящие к отказам изделия, и взаимосвязь отказывающих элементов. Выявляются факторы, приводящие к разрушению элементов изделия, соответствующий им характер проявления разрушения (постепенный или внезапный) и возможность наблюдения за разрушением (или его проявлением). Наличие последнего обстоятельства дает возможность предупреждать отказы путем своевременного проведения ремонта (технического обслуживания) и является основой при определении системы планово-предупредительных ремонтов и технического обслуживания.

1.7. Показатели надежности и эффективности функционирования следует рассчитывать исходя из годового фонда времени (8640 ч) [10], т. к. экономические характеристики, используемые в расчете экономической эффективности, определяются за годовой цикл эксплуатации (период между ежегодными остановочными ремонтами, включая время простоя в одном из них).

1.8. Расчет надежности системы автоматизации (СА) должен проводиться отдельно и включаться в расчет надежности изделия, т. е. СА должна рассматриваться как элемент изделия.

1.9. Исходными данными для расчета надежности и эффективности функционирования разрабатываемого изделия являются:

показатели надежности элементов (сборочных единиц, деталей) аналога, эксплуатируемого в сходных условиях, полученные в соответствии с РД РТМ 26-01-136-81 в виде «точечных» оценок (см. справочное приложение 2);

техническая характеристика разрабатываемого изделия, оговоренная в конструкторской документации.

2. РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

2.1. Для расчёта надёжности и эффективности функционирования на основании конструктивной схемы изделия и критериев его отказа следует составлять структурную схему расчёта надёжности, состоящую из последовательно соединённых элементов - сборочных единиц (деталей), выход из строя каждой из которых приводит к отказу изделия.

2.2. Расчёт рекомендуется выполнять в следующем порядке:

определение показателей безотказности;

определение показателей долговечности;

определение показателей ремонтопригодности;

определение комплексных показателей надёжности и эффективности функционирования.

Все свойства надёжности изделия (безотказность, долговечность и ремонтопригодность) взаимосвязаны, поэтому изменение одних показателей влечёт за собой изменение других, о чём при выполнении расчёта необходимо иметь ясное представление.

2.3. Определение показателей безотказности.

2.3.1. В качестве исходных данных для расчёта безотказности разрабатываемого изделия следует использовать значения наработки на отказ (средней наработки до отказа) элементов изделия-аналога или другого изделия в сходных условиях эксплуатации.

2.3.2. При изменении масштаба элемента по сравнению с элементом аналогичного назначения и конструктивного исполнения определение средней наработки до отказа элемента может быть выполнено с использованием масштабного пересчёта по формуле:

                                                      (1)

где Тi - средняя наработка до отказа i-го элемента аналога, ч;

М - масштаб элемента, определяемый по табл. 2;

в - параметр, определяемый в зависимости от коэффициента вариации наработки до отказа u по табл. 3 (если неизвестен, то его можно определить по справочному приложению 3).

Примеры расчёта по формуле (1) приведены в справочном приложении 4.

Таблица 2

Определение величины масштаба элемента

Основная причина разрушения элемента изделия

Величина масштаба (М) определяется

Разрушение сварных швов и других неразъёмных соединений поверхностей

Отношением длин швов соединений

Коррозионное разрушение поверхностей, гидро- и газоабразивное разрушение поверхностей

Отношением площадей изнашиваемых поверхностей

Истирание рабочих поверхностей (в т. ч. торцевых и сальниковых уплотнений, подшипников скольжения)

- » -

Усталостное и хрупкое разрушение, пластическое деформирование, деструкция или разупрочнение.

Отношением объёмов нагруженных участков элементов.

2.3.3. При отсутствии данных об отказах элемента, но известном распределении ресурса для таких элементов (это возможно при известных закономерностях изнашивания элементов), среднюю наработку до отказа элемента (Тi) за период эксплуатации изделия между ремонтами, Тp, во время которых производится его замена или восстановление, следует определять по формуле:

                                                       (2)

где Р(Тр) - вероятность безотказной работы элемента за наработку Тр (см. справочное приложение 3).

Формула (2) даёт нижнюю оценку Тi, т. е. с некоторым запасом.

Таблица 3

Значения параметров b и Кв в зависимости от коэффициента вариации u.

в

Kв

u

в

Kв

u

0,8

1,130

1,260

3,1

0,895

0,354

0,9

1,050

1,110

3,2

0,896

0,343

1,0

1,000

1,000

3,3

0,897

0,335

1,1

0,965

0,910

3,4

0,898

0,326

1,2

0,941

0,837

3,5

0,900

0,316

1,3

0,924

0,775

3,6

0,901

0,310

1,4

0,911

0,723

3,7

0,902

0,302

1,5

0,903

0,678

3,8

0,903

0,297

1,6

0,897

0,640

3,9

0,905

0,288

1,7

0,892

0,605

4,0

0,906

0,281

1,8

0,889

0,575

4,5

0,913

0,253

1,9

0,887

0,547

5,0

0,918

0,230

2,0

0,836

0,523

6,0

0,928

0,194

2,1

0,886

0,498

7,0

0,935

0,168

2,2

0,886

0,480

8,0

0,942

0,148

2,3

0,886

0,471

9,0

0,947

0,132

2,4

0,887

0,444

10,0

0,951

0,120

2,5

0,387

0,428

12,0

0,960

0,102

2,6

0,888

0,413

14,0

0,964

0,088

2,7

0,889

0,398

16,0

0,969

0,077

2,8

0,890

0,386

18,0

0,971

0,069

2,9

0,8915

0,375

20,0

0,974

0,0625

3,0

0,893

0,365

25,0

0,978

0,0510

2.3.4. При отсутствии сведений об элементах по п.п. 2.3.1 - 2.3.3 их средняя наработка до отказа может быть определена ориентировочно по справочным данным (см. справочное приложение 6) с использованием зависимости Тi = 1/li, ч.

2.3.5. Значения показателей безотказности элементов, используемые в дальнейшем расчёте, рекомендуется сводить в табл. 4.

Таблица 4

Показатели надёжности элементов изделия

Наименование элемента

Число элементов n

Средняя наработка до отказа, ч Тi

Среднее время восстановления Твi

1.

 

 

 

2.

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

2.3.6. Формула для расчёта среднего значения наработки на отказ изделия в целом приведена в табл. 6 п. 1.

Для учёта рассеяния значений показателей надёжности результаты расчёта могут быть представлены в виде доверительных интервалов (в соответствии с ГОСТ 27503-81). В этом случае рекомендуется значение доверительной вероятности принимать равным 0,8 для всех рассматриваемых вариантов разрабатываемого изделия.

При наличии информации о законах распределения ресурсов элементов расчёт безотказности и долговечности можно выполнить более точно, используя известные методы, например, изложенные в ГОСТ 20237-74.

2.5. Определение показателей долговечности.

2.5.1. Оценка долговечности изделия должна включать в себя определение ресурса до текущего, среднего и капитального ремонта, срока службы до списания и составление структуры ремонтного цикла.

За ремонтный цикл рекомендуется принимать ресурс до капитального ремонта, в течение которого планировать проведение текущих (средних) ремонтов. Численные значения ресурсов до плановых ремонтов следует определять на основании анализа структур ППР действующих аналогов с учётом рекомендаций п.п.2.4.2 - 2.4.4.

2.4.2. Значение ресурса между текущими ремонтами следует определять по гамма-процентному ресурсу (см. справочное приложение 3) наименее долговечного быстроизнашиваемого элемента. Периодичность текущих ремонтов следует назначать кратной месячной наработке (при непрерывной эксплуатации 720 ч) или (для малонадёжных элементов) суточной наработке (24 ч).

2.4.3. Значение ресурса до капитального ремонта изделия следует определять по гамма-процентному ресурсу наименее долговечного базового элемента. К базовым элементам относят основные части изделия, предназначенные для его компоновки и установки других составных частей.

2.4.4. При наличии в изделии элементов с ресурсом значительно большим, чем ресурс быстроизнашиваемых элементов, но меньшим гамма-процентного ресурса базовых элементов, в ремонтный цикл следует включать средние ремонты с периодичностью, равной гамма-процентному ресурсу указанных элементов.

2.4.5. Срок службы до списания непрерывно работающих изделий следует определять по формуле:

                                                    (3)

где d - целесообразное число капитальных ремонтов; для химического оборудования обычно равно 1 - 5; количество капитальных ремонтов должно быть обосновано и назначено с учётом условий эксплуатации и системы ППР.

Для периодически работающих изделий в формулу (3) необходимо вводить коэффициент, учитывающий планируемые простои изделия.

2.5. Определение показателей ремонтопригодности.

2.5.1. Определение среднего времени восстановления после отказа Тв должно осуществляться по формуле табл. 6, где Твi - среднее время восстановления элемента, взятое из табл. 4 по результатам эксплуатации аналога.

2.5.2. Для определения цели и содержания каждого из плановых ремонтов следует использовать рекомендации ГОСТ 18322-78 и [10] (в квадратных скобках указана позиция документа в перечне ссылочных документов).

2.5.3. Продолжительность простоя в каждом из плановых ремонтов следует принимать по данным эксплуатации аналога, по [10] или дополнительным расчетом, исходя из допущения, что ремонты выполняются одной бригадой последовательным методом по группам сборочных единиц.

2.5.4. Продолжительность текущего ремонта должна определяться по времени, необходимому для замены (ремонта) элементов, лимитирующих безотказность изделия.

Продолжительность среднего ремонта должна определяться по времени, необходимому для замены (ремонта) элементов, имеющих ресурс, равный периодичности средних ремонтов.

Продолжительность капитального ремонта должна определяться временем, необходимым на восстановление базовых элементов.

В дополнение к основному должно учитываться время, затрачиваемое на удаление продуктов переработки, подготовительные операции, разборку изделия и последующую после ремонта сборку, регулировку и испытание.

2.5.5. Техническое обслуживание изделия, осуществляемое без остановки изделия, в расчете надежности не учитывается. При необходимости остановки продолжительность простоя должна определяться аналогично продолжительности простоя в плановом ремонте.

2.5.6. Определение количества плановых ремонтов, общей продолжительности плановых ремонтов, числа отказов и продолжительности простоя в неплановых ремонтах должно осуществляться по формулам табл. 6.

2.5.7. Данные о структуре ремонтных циклов и продолжительности простоя в плановых ремонтах следует представлять в форме табл. 5.

2.6. Определение комплексных показателей надежности и эффективности функционирования.

Комплексными показателями надежности являются коэффициент готовности и коэффициент технического использования, который вместе с тем является показателем эффективности функционирования, т. к. определяет годовой ресурс изделия.

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: